利用阳光之力：将二氧化碳和塑料废料转化为可再生燃料和有用化学品
在一项开创性的研究中，由英国剑桥大学哈米德化学系的Erwin Reisner博士所领导的研究团队揭示了一条新的可持续途径，用于生产可再生燃料和有价值的化学品。在《Joule Journal》上发表的研究中，研究人员展示了他们是如何利用太阳能将二氧化碳（CO2）和塑料废料转化为清洁、可再生的燃料。
碳捕获和燃料生产的革命性方法
该团队的方法取决于一种专有的太阳能反应器，涉及两个关键步骤。首先，将空气通入溶液中，捕获并浓缩大气中的二氧化碳。然后，使用经过改装的太阳能吸收器，将捕获的二氧化碳转化为燃料。令人印象深刻的是，这个过程通过在系统中加入经过预处理的废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料进行优化，这些塑料本身被转化为广泛应用于化妆品行业的乙二醇酸。
与以前的太阳能二氧化碳转化燃料技术相比，这项新技术取得了显著的进步，以前的太阳能二氧化碳转化燃料技术需要昂贵的浓缩二氧化碳。相反，剑桥团队的反应器可以直接将空气中的二氧化碳与太阳能和塑料废料一起转化为燃料。
将塑料废物转化为有用化学品
除了燃料生产外，研究人员还找到了一种同时将塑料废料转化为有益化学品的方法。该过程包括将商用PET碳酸水瓶粉碎成粉末，然后将其浸泡在氢氧化物溶液中五天，最后将所得溶液放入反应器中以生产乙醇酸。
这不仅为处理PET废料提供了可行的方法，而且还有效地增加了废弃物的价值。通过将废弃塑料转化为通常来自化石燃料的“平台化学品”，该团队找到了一种将它们回收利用到经济中的方法。
选择性碳捕获
该过程的关键在于使用对二氧化碳具有选择性亲和力的碱性溶液。当含有二氧化碳的气流经过该溶液时，二氧化碳会被化学捕获，而其他气体（例如氮气和氧气）则不会发生反应而直接通过。这使得该过程即使在非常稀释的二氧化碳浓度下，例如空气中的二氧化碳浓度，也能有效运行。
挑战和未来计划
然而，将这项技术扩展到工业规模确实存在挑战，主要包括提高系统的效率、稳定性和耐久性。Reisner博士及其团队正在努力解决这些问题，探索各种优化措施以提高该过程的效率。
迈向非化石燃料经济的一步
该项目的总体目标是促进经济的“非化石化”做出贡献——即经济不依赖化石燃料满足其能源需求。通过利用大气中的二氧化碳、塑料废物和阳光，该研究提供了一种创新的燃料生产方法，避免了使用化石燃料。
充满希望的未来
这项技术在应对气候变化和处理塑料废料方面具有巨大潜力，尽管目前还处于概念验证阶段。然而，随着未来在效率、稳定性和耐久性方面的改进，这项技术有望在未来几十年内得到大规模部署。这种利用工业捕获的二氧化碳生产太阳能驱动燃料并重新利用塑料废物的创新方法为传统碳捕获和储存（CCS）方法提供了一种有前途的替代方法，并有助于解决日益严重的全球塑料废物问题。
总而言之，虽然该技术仍处于早期阶段，但由Reisner博士及其团队开发的这种变革性技术展示了一个更可持续、非化石燃料的未来——在这个未来中，太阳的丰富能量、我们日常生活中不可避免的废弃物以及大气中普遍存在的二氧化碳相互协作，生产出清洁、可再生的燃料。